汉字国标码“庄缩密码型”通讯编码方法

本发明是属于计算机在通讯领域中实现中西文合理兼容及密码通讯的一种通讯方法。

目前，世界上绝大部分计其机都是采用国际标准IS0646编码, 它是以七位通讯编码方式的ASCII代码来与系统软件进行功能约定 的。在实际通讯时，由于它是以拼音文字组合方式迸行的，所以也称为西文方式。而汉字是以拼形组合而成的，因此如直接用单字节ASCII代码来定义汉字编码显然是不够的，所以日本固家标准JIsc6226罄码和中国国家标准GB2312—60编码规定，均用双字节的七位绡码来定义汉字编码，但由于双字节汉字编码复盖、重合了ASCII代码的所有印刷宇符集，而在ASCII代热的印刷宇符集，当中有较多符号代码与系统软件都有特殊的功能约定，囚此，在已有技术中，为了在西文通讯方式的计算机上能达到汉字迓讯处理的 目的，都要先佟改扩充系统软件，然后才能实现汉字避讯。在囯内版《中文信息》一九八四年创刊号杂志，林东诲作者写的《汉字信息处理荷究的意义和范畴》一文中谈了关于如何在英文数字处理系 统上实现汉字处理的几种扩充修改方法，并提及了汉字信息处理与 英文数字系统如何玟容问题迈辯分析研究。显然这一技术难题还未突破。关于ASCII码与汉宇国标码在系统通讯及系统软件中如何区分问紙在《中文信息》一九八五年笫二期王伟智作者写的《汉 英信息外顼系_合理方案»—文及《计算机工程与应用》 —九八 四年第十一期王懋江作者写的《高级语言与汉字信息接口之浅见》

一文中提及了二种对汉字圆标码的定义方法，一种是在汉字国标码

最高位设置为“1”，简称为八位通讯方式，另一种是把每个汉字分解成三个字节，第一，第三字节用A至z表示，第二字节用0至9表示，以达到汉字编码与ASCII码的区分，可在实际使用中发现，由 于在三字节定义方式的汉字编码中还含有ASCII代码的数宇符及所定义的汉字编码之间无明显分因此在中西文进行混合通讯中，还都隐藏着中与中，或中与西的绡码二义性，严重影响着系统资源的安 全性和可靠性。再则，对于有些中、大型计总机的系统软件，由于本 身都有加锁，加密功能，从而极大地限制了用户对系统软件的鲚意修 改，因此单靠修改系统软件的方法就难以实现汉字化，这也就是我国 至今为何还有许多计算机尚未具有汉宇处理功能的主要原因。

本发明的目的之一，是为了鮮决已有技术中存在的不足，而提出 了一种新寂的实现汉字化方法，对系统软件不作任何要求，只通过对 汉字囯标码进行合理变换，即可实现汉宇通讯，为此发明了一秭对汉 字国标码具有跟踪控制功能的压缩方法,这种压缩方法能佼汉字绡码 在系统软件中实现完全透明，在中西文混合通讯处理中，达到与原系 统软件完全兼容，这样既遊免了对系统软件的修改，又解决了各种编码二义性的问题，使汉字压缩码能与西文字符串一样，可渗透到系统 软件的各个角落，共享系统的全部资源，使汉字外设如同西文外设一样;利用通讯接口直接就可与主机系统方便自如地进行中西文混合通 讯，从而也合理鮮决了汉字信息处理与英文数字系统如何兼容的这一难题。

本发明的目的之二，就是为了使计算机汉字信息处理系统能安全 地用于机关办公，企业管理，军亊作战指挥，情报传递等裔保密通讯 处理的各个方面，因此，在对汉宇囯标码进行压縮处理的基拙上并栺 S了密码通讯功能，可供使用者在通讯中对汉字信息具有明码或密码

二种方式的选择。

本发明关于汉宇国标码具有跟踪控制功能的压缩方法，其原理 是：在珀守通讯销码标准化的前提下，把汉字囯标码的区号，位号 双字节代码通过压缩，使之映射在ASCII字符集与系统软件无特珠 约定的字符区域及用户在通讯会话或英文书写不常使用的英文大写 或大小写交叉的A至Y代码集中，并具有跟踪控制的功能，只耍系 统在迥讯中需要，随时都可把汉字压缩码还原成汉字囯标码，以确 保通讯键码的标准化。在中西文混合通讯中，汉宇压缩码与西文字 符串的区分，及汉字压绽码与汉字国标码的转换工作,均由汉宇外 设来识别完成。

本发明的密码功能是用来解决用户汉字信息的安全，保密问题, 密码的产生是利用汉宇囡标码在压结过程中，由于可从不同迨径迸行压缩，而能得到相同结果的产物。汉宇圆标码的形成1本身就是通过二维矩阵双字节豹码的组合而成的,每个汉字能射十个压缩区 域的压缩参数可供选择，而十个压绾区域可组成一个全排列，压缩控制码也是采用二维矩阵定义的,又可组成不同的排列,所以这对建立密码钥題卡提供了有利条件，经统计，密码钥匙卡糸用杂凑组 合算法产生种奥可达4. 95912X10 15种，在每张密码钥匙卡中还能提供25科动态密码,可供用户建立双重密码，在实际佐用中, 不仅汉字外设之间能有不同的密码通讯，面且在同一汉字外设及同 砭密码钥匙卡中也能益立各自不同级别的密码文件，以满足用户的不同需求。

本发明所述的通讯方法，对国家标准GB2312-80汉字基

本字符筘采用四字节通讯方式

（汉字压缩码）=（汉字引导码，汉字控制码，汉字区号压缩码， 汉字位号压粒码）

第一宇节：汉宇引导码

汉字引导码用F1表示，主要作用是使汉字压缩码与英文字符串能有明显的分离，及汉字压缩码之间的区分而设置的，由于各类计算机的系统软件对ASCII代码的约定各不相同，所以采用动态设置方式，只要系统软件没有定义的宇符-均可用来设置汉宇引导码。

第二字节：汉字压结控制码

汉字压结控制码只允许在英文大写字母A至Y范内变化，每一压缩控制码要同时控制汉字区号、位号二字节的压绍方式， 而汉字区、位号国标码又各划分成五个压结区域，因此采用5X5二维矩阵的合成和分解方式来控韶描述各汉字压缩区域的坐标位置，便于对汉字压缩码的趿踪控在实际使用中，压绾控制码的矩阵行列控制方式可有二种选择，目的是为了提供尽可能多的组合参数, 供密码通银使用。(以下数值均用十进制表示)

二压结控制码行列控制方式：

1.压综控制码合成公式

（压缩控制码）∈I (65≤1≤89)

I= (i — 1 )x5+J+64

2.压缩控制码分解公式

（汉宇区号压缩区域坐标值）∈j ( 1≤j≤5 )

j = M0D(I-6 5，5 ) + 1

（汉字位号压缩区域些标值）∈ i(1≤i≤5)

i= lNT〔（ I-6 5 )/5〕+ 1

二、压較控制码列行控制方式：

1.压饺控制码合成公式

（压镔控制码）∈I (65≤I≤89)

工=(j-1 ) X 5 + i+6 4

2.压缩控钥码分解公式

（汉宇区号压缩区域坐标值〕∈j ( 1≤j≤5 )

j=TNT（(I-65)/5）+1

（汉宇位号压结叵恝坐标位）∈ i(1≤i≤5)

i= MOD〔（ I-6 5 )/5〕+ 1

第三字节；汉宇区号压编码

第四字节：汉宇位号压编码

汉字区位号压结码也只允许在英文大写字母A至Y范□内交化。国家标准GB231280汉字编码是在9 4 X 9 4宇符区间范围定义的，现要压缩映射在2 5 X2 5字得区问范围，因此把汉字图标码的区号，位号各被划分成五个压缩区域，其中得第三压结区f3 就是ASCII代码A至Y宇符映射区本身，符合表示范围,所以固定不交，其它四个压缩分别向第三压缩区f3映射，fl与f2压缩区的划分可有18种方式选择，f4与f5压缩区的划分可有12种方式选择，各压缩区的公共交錢部分的划分，是有密码功能来确定，目的也是为了产生更多的压缩参数，俣密码通讯使用。

图1是本发明对国家标准汉字国标码GB23 12 —80压缩示意图。

—、五个压缩区范围的划分：

33 ≤芳一压缩区≤39 + n1,

40 + n1≤ 第二压缩区≤64

（第一与第二压缩区划分移动范围）∈n1

0≤n1≤18

65≤第三压缩区≤89

90≤第四压缩区≤101+n2

102+n2≤第五压缩区≤126

（第四与第五压缩区划分移动范围）∈n2

0≤n1≤12

二、五个压缩区参数划分的产生：

第一压缩区的

三、压缩参妓地址表：

压综参数地址表是供密码通讯时对汉字国标码确定压缩区域、选择压缩参数所用。表中fy1至fy,及fx1,至fx,分别周来存

放密码排序方式的汉宇区、位号囯标码各压给区域的序号。

Ay至Bx分别存放各压缩区域的分界字符，

压粒参数地娃表

四、密码销攰卡：

密码钥匙卡是到用压缩参数作为通讯密码的关灼码,通过杂凑组合算法的排序组合而成的，同时又是一蔌用来对汉字压缩码还原的参数卡，y1至x单元内容是各压缩区域的压缩或还原参数值， 存放序列与压缩控制码行列位与相一致。N单元是动态密码关键字存放单元，Q单元是存放压缩控制码的状态标志，o为

行列控制方式，一1为列行控制方式。W单元是存放当前调用的汉宇基本:集或辅助集的状态标志，0定义为汉字基本集的状态标志，1至3分别定义为汉字笫一至第三辅助集

的状态标志。在密码通讯中本密码钥匙卡也可传递给主机系统来对

汉字密码文件进行解密处理。

五、明码压缩参数表：

在4. 95912 X 10”张密码钥匙卡中选取其中一张通过简化 后作为公开的明码参数卡，供系统较件与各汉宇外设之间迸行明码 通讯会话之用,

六，动态密码：

动态密码采用循环码技求实现，在每张密码钥匙卡中允许动态设置25种关鍵码，对压缩控制码进行如密及解密，起到了双重密码作用。

（动态密码）∈ N 1≤N≤25

（压缩控制码）∈I 65≤I≤89

1.压缩控制码加密公式:

I=MOD〔(I一65 -M ) , 25〕+ 6 5

2.压缩控制码解密公式：

I =I一N 十 INT ([I一1N - 8 9 1/25) 25

目前使界的汉字国标码仅俣是基本际应用中是远远不够的,因此囯家标准即将颁布的汉字辅助集是有ASCII代码单字节字符集，汉字基本字符集，汉字第一辅助集，

符集组成,但它们之间的选择均用功能符定义的，所以今迨在实际 使用中必定会带来很多庥烦。为此本发明针对不同的计算机系统提出二科不同的最佳实施方案。

图2是国家标准信恩交换用汉字锔码字符集辅助集调用示意图。

第一种方案：

主要针对系统软件在通讯中允许接受英文大小写字符处理的系

统，采周隐含设置的方法来确定各汉宇辅助集。把汉字国标码通过 压缩后得交叉映射到英文大小写A至Y代码中，通过隐含设置来替换功能符，这对汉字压端码也起了一举二得的作用，使既隐含确定了汉字辅助枭，又鮮玦了与英文字符串的区分，因而对汉字辎助奐 的设罝方式与尜本集相同仍用四宇节设置方式。

汉字压缩码各辅助集隐含设置如下：

随着国家标准局对其它汉字辅助集的逐步颁布，本发明的方法

仍可继续隐含设置。

在实际通讯中，本发明所述的一切功能，均有插入在汉字外设内本发明的通讯装置中实现.现假设有一台计算-机需与一台汉宇终 端进行汉字联机通讯，计苏机所配置的系统软件允许接受英文大小 写代码的通讯处理，在汉字终端上所插入的本发明通讯装置中，对

汉宇引导码用英文大写Z代码来动态设置，汉字宇符典指定为基本集，动态密码设置为3,压缩参数地址表和密钥卡设質的格式如下:

其中汉字区号、位号十个压缩区域的划分及各区域序号密码设置如 下

在通讯中本功能允许有密码和明码二种通讯方式的选择，现假设 有“发明专利”，四个汉字需从汉字终端输入并传遥给计其机，然后

再从计算机传递给汉字终端显示。通讯方式选择如下：

第一科，密码通讯方式：

汉宇字符串通过某种输入方式从汉字终端的小键盘或大键盘输入，得到的是汉字囯标码，“发明专利”四个汉字其汉字国标码数 值为 5 5, 34 67 , 119 87,40 64,123 •用 ASCII 印

刷符显示为：7" cwwc@ ,显然这四个汉字中包含着ASCII数字码和符号码，如不变换，那编码二义性的发生就难以避免，现需 把汉字囯标码变换成汉字压缩码，执行步骤如下：

第一步：取出汉宇国标码“发”的区号码55判定属第二压缩区加上压缩参数22形成汉字区号压缩码77,密码序号为5。

第二步,取出汉字囯标码“发”的位号码34判定展舒一压缩 区加上压缩参数32形成汉字位号压缩码66 ,密码序号为4。

第三步：从Q单元一1状态码得知压缩控制码是以列行控制方式，通过压缩控制码合成公式计算得出：

压缩控制码=(j — 1 )X5 + i+ 64 i =4 j=5

=(4—1)X5+5+64

=8 4

第四步：从N单元取出动态密码值为3,因而需对压箱控制 码进行再次加密，经加密公式计算得出的双重加密压缩控制码值为87。

第五步：从W单元取出汉字字符集状态码为0,确定为基本 集，按输助紮隐含定义规定汉字区号压缩码应以英文小写字母表示,

因而需把汉字区号压箱码值77再加上32得到值是109。

通过上述五步处理把汉字国标码的“发”变换成汉字压缩码， 拼上汉字引导码用ASCII印刷符显示为：ZWmB, “发明专利”四个汉字以此循环处理形成汉字压缩码为：ZWmB ZIcG ZLmH ZXLK,并传递绐计算机，计算机在接收输入的同时再发送 给汉字终端显示。显示处理时需把汉字压缩码变换成汉字囯标码， 执行步骤如下：

第一步：在汉宇终端接收到“发”的四宇节汉字压缩码后进行 逐一判定是英文字符串还是汉字压缩码串，判定属汉字压缩码后， 先解除辅助集隐含设置，把汉宇区号压缩码109减去32得到汉字 区号压综码真值77。

第二步：解除动态密码,把双重加沄冶压館控制码值87,经解密公式计算得到值84。

笫三步：用列行压缩控制码分解公式求得汉字区号、位号的压 结区域密码序号.

j =INT ((I一6 5 ) / 5〕+ 1

= INT ( 8 7-6 5 )/5〕+ 1

=5

i =M0D ( 1-6 5, 5 ) + 1

= M0D (8 7-65, 5 ) + 1

=4

笫四步：用汉字位号压缩码的密码序号4从密码钥泡卡中取出压缩参数值32,把汉字位号压缩码66减去32得到汉字位号国标码真值34。

第五步：用汉字区号压缩码的密码序号5从密碍钥匙卡中查出对应压缩参数值22,把汉字区号压缩码77减去22得到汉宇区

号国标码真值55。

通过1:述五步处理，把汉字压辕码变换还原成了汉字囯标码，在 在汉字终端屏幕即可显示汉字图形。

第二种，明码通讯方式：

汉字明码通讯处理方式与密码处理方式完全相同，只是更简化 T,压缩控制码用行列控制方式，动态密码不用，汉字区号，位号 各五个压缩区域排序相同，压缩参数相同p区域划分相同，密码序 号就用压缩区域序号代替，因而处理就十分方便了.明码方式汉字 区号、位号压缩区域的划分定义如下：

笫二种方案：

主要是针对系统软件在通讯中只允许接受英文大写代码，不接

受英文小写，有些系统即使接受了英文小写代码，但在系统输出时， 仍换成英文大写输出，因此在这些通讯环境中就不能用英文大小写 交叉方式来隐含设置汉字辅助集，为此，本发明提出了一种六字节 的隐含设置汉字辅助集方法，选择在英文字符串中使用几率最低的, 并且又不属于汉字压缩码定义范围的英文大写字母Z,用来定义各 辅助集的定位码，替代功能符。这祥在六字节的汉字压缩码中由于 英文大写字母2的插入，与英文字符串也可达到明显的区分，以确 保中西二秭编码混合通讯的正确性。

六字节定义各汉字辅助集位置分布图

（汉字压缩码）=（汉字引导码，压缩控制码，区一压缩码， 区二压缩码，位一压缩码，位二压缩码）

（汉字引导码）=F1 A ≤ a ≤ Y

（汉字基本.集压缩码）=（ a, a, Z, a, Z ）

（汉字辅一集压缩码）=（ P, , a, a , 2, Z , a ）

（汉字辅二集压缩码）=（a, Z, a, d, 2 ）

（汉字辅三集压结码）=（, a, Z, a, Z, a ）

六字节通讯方式的执行与西字节通讯方式完全相同，只是在隐 含设置各汉字辅助集时，按各汉字辅助集分布的区、位号位置，用Z字母来隐含确定。

本发明的优点通过上面的叙述是显而易见的，与巳有技术相比其积极效果在于，本发明探索到了一条新寂的实现汉字化的途径，不是靠修改系统软件来实现汉字化，而是利用汉字外设把键盘输人的汉字囯标码经过压缩处理变换成与英文字符串完全相似的汉字压缩,并毫无冲突地出现在系统软件中，从而巧妙地达到了不修改系统软件，就能实现汉字化通讯的目的，这样競不再存在对计算机 要求汉字化的问题了，对各种最新颍的计算机系统只要配上汉字外 设，即可进行具有汉宇处理功能的软件开发、应用从面缩短了计 算机汉字信息研制周期，提高了效率，适应了计算机更新“日新月异”,和软件开发呈“爆炸”速度的发展趋势.同时对汉字与英文 数字系统的兼容问题也得到了合理解决,并避免了各种纊码二义性 的问題，汉字密码通讯技术在国内尚未见到报道，与国际上在计算 机通讯中较常用的美国DES密码算法相比，由于DES密码处理对象是单字节西文码，因此变化范固还是有限的，全靠密码算法复杂 性来达到加密目的，而汉字编码本身就是双字节二维矩阵组合而成 的，关键码又是利用十个压缩参数通过杂凑组合算法的预处理而产生的密码钥匙卡，其变化范围远远大于DES密码，经比较，本密 码功能具有加密、解密处理简便，速度快，密码关键码变化秭类复杂、难以攻译的特点，汉字通讯配有密码功能可满足各种应用领域的不同需求，因兑本发明在计算机汉宇信息处理领域及信息通讯领域必将产生积极效果。

本发明主要是针对多数计算机系统所用的ASCII码通讯环境 而设计定义的，但对EBCDIC通讯码也可适用，其实施方案对日本JISC6226编码及我国少数民族文字编码，凡是以拼形组合方式的文字均可直接使用，因而必将产生较大的社会经济效益。